ПАЛЕОНТОЛОГИЯ

Древнейшая амфибия ихтиостега. Первые деревья на Земле — древовидные папоротники. Эволюция наземных растений

ВЕЛИКОЕ ВТОРЖЕНИЕ

В девонский период мертвые пустыни континентов превратились в настоящие плодородные почвы, а значит, Земля с тех пор покрылась зеленым океаном растений. Выветривание горных пород, атмосферные осадки, речной сток, состав воздуха, всепланетный баланс воды и живых организмов — все стало похожим на то, что окружает нас сейчас, спустя 350 миллионов лет, и совсем не похожим на то, что было в недавно закончившемся силуре. Это была вторая великая геологическая революция.

Начало девона похоже на томительное предгрозовое затишье, растянувшееся на десять миллионов лет. Даже горные хребты, которые в течение всего силура медленно и непреклонно поднимали все выше к небу свои ледяные вершины, как бы устали расти, задремали под горячим солнцем. Затем они начали стареть, оседать, растекаться по равнинам потоками щебня и песка. А море аккуратно расстилало этот песок на пляжах, как бы готовясь ко сну. Оно было теплым, тихим и, как подобает теплому морю, изобиловало коралловыми садами.

Один из кораллов — сифонофрентис, стал самым большим из одиночных кораллов за всю историю Земли. Сильно поубавилось трилобитов, но они тоже увеличились в размерах. Трилобит далманитес достиг рекордной величины — 80 см. Появились головоногие хищники — аммониты. А кроме них, были еще и раки, и ракоскорпионы, и хищные рыбы. Так что в спокойном море сложилась очень напряженная обстановка. Особенно неспокойной она была у берегов, где в борьбу за существование вступали самые ловкие, привычные к переменам водножители. Толпы морских «авантюристов», казалось, ждали только вести об открытии Нового Света, чтобы устремиться на его завоевание.

И вот однажды глинистый мутный поток вынес в море странные упругие стебли: Великое Вторжение началось. Все произошло невероятно быстро. Девонский период делится на шесть геологических веков, примерно по 10 миллионов лет каждый. В первом из этих веков наземных растений почти нет, хотя редчайшие их остатки известны еще в силуре. Зато в самом начале следующего века наземные растения изобилуют на всех континентах. Вероятно, не совсем правильно называть «наземной» эту первую растительность заболоченных низин. Но риниофиты (так назвали эти растения по имени шотландского местечка Райни, где они были впервые обнаружены) уже имели все, что положено иметь зеленому украшению суши: жесткий стебель, способный противостоять силе тяжести, устьица для дыхания и что-то напоминающее корень. От этих «травок», редко достигавших полуметра, и начался путь к буйному разнообразию джунглей, сельвы, тайги и степных дубрав.

Древнейшая амфибия — ихтиостега — причудливым образом сочетала в себе признаки кистеперой рыбы и земноводного. Сегодня ясно лишь то, что ихтиостеги выходили на сушу вынужденно, если мелководье, в котором они обитали, пересыхало и надо было добраться до ближайшей воды.

По пути ихтиостега могла охотиться на наименее осторожных обитателей суши — например, на многоножек-диплопод.

Вместо того чтобы вырваться и уйти, диплопода извернула свое гибкое тело и попыталась передними конечностями вцепиться в морду ихтиостеги. Пока жвалы диплоподы бессильно скользили по панцирной голове хищника, челюсть-капкан ихтиостеги хлопнула безошибочно…

Уже в конце девона на Земле появились первые деревья — древовидные папоротники, лепидофиты и даже голосеменные, далекие предки наших елей, сосен и кедров.

Так совершилось самое чудесное из превращений, угаданное римским поэтом Лукрецием Каром 2 тысячи лет назад в его знаменитой книге «О природе вещей»:

В самом начале травой всевозможной и зеленью свежей

Всюду покрыла Земля изобильно холмы и равнины…

Великое Вторжение продолжалось пять веков девона — 50 миллионов лет.

Начали Девонскую революцию растения, кончили — наши четвероногие предки. Новый Свет был завоеван. Но если говорить серьезно, то выход на сушу совсем не был похож на захват Америки.

Конкистадоры начали с разрушения чужой для них культуры индейцев. Строили уже другие, когда кончился разбой и иссякли потоки шалого золота.

Совсем другую задачу поставила эволюция разведчикам суши. Пожалуй, оценить ее но достоинству мы можем только сейчас, потому что сами стоим на пороге великого завоевания — завоевания космоса. Тогда же космосом были континенты, суша — мир, абсолютно непригодный для жизни. Завоевать его было невозможно. Его нужно было создать заново.

Давайте рассмотрим хотя бы часть трудностей, которые пришлось преодолеть обитателям воды. Первое препятствие — поверхностная пленка. Она цепко держит всех, кто мал и слаб, как держит муху липкая бумага. Второе препятствие — перегрузки. Ведь на суше животные обретают вес. Ясно, что особенную проблему это создает большим и грузным. Третье препятствие — тепловой барьер. Даже в тропиках солнце не может нагреть воду до опасной температуры. Еще ни один путешественник не обварился, пробираясь через африканские болота или купаясь в Амазонке. Но даже в средних широтах голый песок и камень часто накаляются до температуры, при которой свертывается белок. Прибавьте к этому суточные и сезонные колебания температур, которые на суше в десятки раз более резки, чем в воде. Прибавьте многократное усиление радиации и, самое главное, отсутствие самой воды — вещества, без которого невозможно ни дыхание, ни выделение отходов обмена. Вот и выходит, что первым переселенцам освоить сушу было гораздо труднее, чем нам Марс или Венеру. Ведь по существу им нужно было все то, что нужно космонавтам: надежные скафандры для защиты от внешней среды, аппараты для дыхания и регенерации воды, индивидуальные приспособления для движения при повышенной силе тяжести. Это на первом этапе. А на втором — необходимо то, о чем мы пока читаем лишь в фантастических романах: мощная техника, способная преобразовать атмосферу и почву планеты.

Именно такой техникой эволюции и были наземные растения. Все еще непонятно, когда именно они появились, какие именно водоросли были их прародителями и в чем причина их молниеносного расселения по девонской суше. Наконец, что заставило их покинуть воду, которая одинаково легко кормит и качает на своих волнах микроскопические зеленые комочки и двухметровые водоросли-исполины? В воде есть все соли и микроэлементы. Вода поглощает необходимый растениям углекислый газ. Здесь его всегда больше, чем в воздухе.

В 1975 году интересную догадку высказал ленинградский физиолог В. И. Лебедев: растения «выманил» из воды угарный газ — СО. Опыты показали, что он усваивается растениями гораздо легче, чем углекислота — С02. Причем для синтеза органических веществ в этом случае расходуется вдвое меньше энергии. Более того, синтез этот из угарного газа возможен даже в темноте. А вот в воде угарный газ почти не растворяется. На суше его может быть много после вулканических извержений. Уж не выбрались ли зеленые десанты на сушу еще в ордовике, а может быть, и в кембрии? И не был ли их стремительный бросок в заболоченные низины девона последней атакой с тыла? Так или иначе бросок этот решил все проблемы. Первые животные-колонисты уже могли найти на суше и пищу, и убежище от солнца, и запас воды. Легче всего выйти из воды было членистоногим потомкам трилобитов: ракам-мокрицам, клещам и многоножкам. Они уже носили непроницаемый хитиновый скафандр, имели превосходные средства пешего передвижения и небольшой вес, облегчавший передвижение по суше. За ними двинулись и скорпионы.

Гораздо труднее пришлось кистеперым рыбам. Зато благодаря им мы сегодня, спустя сотни миллионов лет, можем с большой точностью восстановить картину того, как же все это было на самом деле.